基于磁链和负载观测的SPMSM耗散哈密顿控制

基于耗散哈密顿控制策略,从能量平衡的观点,利用能量成型的方法,给出了面贴式永磁同步电动机的速度跟踪控制器。由于所设计的控制器中包含有未知的负载转矩,影响了系统控制性能,而且负载转矩的变化受到转子磁链的影响。因此,在设计控制器的同时,采用Luenberger观测器对转子磁链和负载转矩的变化实时观测,从而增强了控制系统的鲁棒性。理论分析和仿真结果验证了所设计控制方法的有效性。

PMSM的哈密顿反馈耗散增益调度控制

针对永磁同步电机(PMSM)伺服系统的速度控制要求,基于哈密顿反馈耗散(Hamilton feedback dissipation)控制策略提出了增益调度永磁同步电机的速度控制方法,该方法从能量平衡的观点,利用能量整形方法,给出了PMSM的速度控制器,并针对固定增益参数对于电机暂态性能控制的不足,基于系统实际值与期望稳定值之间的偏差提出了混合增益控制方法来提高控制系统的速度跟踪性能。提出的控制方法简化了系统设计过程,减少了系统控制中参数数量,在保证系统具有渐近稳定性能的同时,提高了系统的暂态响应性能。仿真和实验结果表明,应用该方法控制永磁同步电机较传统增益控制参数恒定的方法可以使系统具有更好的控制性能。

基于能量整型方法的永磁同步直线电机位置控制

针对永磁同步直线电机(PMLSM)的位置控制问题,从能量整型控制的角度进行了研究。基于哈密顿反馈耗散控制方法,结合系统的物理能量特性,在dq旋转坐标系下建立了包含电能和动能的永磁同步直线电机闭环系统哈密顿函数,通过反馈耗散方法对永磁同步直线电机进行速度控制器设计,保证了系统在稳态运行点达到输入/输出能量的动态平衡。为了提高系统响应性能,提出了阻尼参数PID自整定方法实现阻尼参数的自调节,并通过设计位置控制外环构成了包含位置、速度的双环控制系统,实现了PMLSM位置控制。实验结果表明,所设计的控制器具有良好的稳定性、快速的位置跟踪性和抗干扰能力。